JPH03172822A - Liquid crystal element - Google Patents
Liquid crystal elementInfo
- Publication number
- JPH03172822A JPH03172822A JP31073089A JP31073089A JPH03172822A JP H03172822 A JPH03172822 A JP H03172822A JP 31073089 A JP31073089 A JP 31073089A JP 31073089 A JP31073089 A JP 31073089A JP H03172822 A JPH03172822 A JP H03172822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- flickering
- transparent electrode
- pixel
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 claims description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 abstract description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 6
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 34
- 239000010408 film Substances 0.000 description 29
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 16
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 8
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000002110 C2 domains Human genes 0.000 description 1
- 108050009459 C2 domains Proteins 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000003403 Limnocharis flava Nutrition 0.000 description 1
- 244000278243 Limnocharis flava Species 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 241001553014 Myrsine salicina Species 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);trifluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[Ce+3] QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000001634 microspectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- -1 polyparaxylerin Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の分野]
本発明は、強N電性スメクチック液晶を用いた液晶表示
素子に関し、特にマルチプレクシフグ駆動時のちらつき
および残像の発生とコントラスト比を改善したスメクチ
ック液晶表示素子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a liquid crystal display element using a strong N-electroconductive smectic liquid crystal, and in particular to a smectic liquid crystal that improves the occurrence of flickering and afterimages and the contrast ratio during multiplex puff drive. It relates to display elements.
[従来の技術]
液晶分子の屈折率異方性を利用して偏光素子との組み合
わせにより透過光線を制御する型の表示素子がクラーク
(C1ark)およびラガーウオル(Lagerwal
l)により提案されている(米国特許第4367924
号明細書、米国特許第4639089号公報等)、この
液晶は一般に特定の温度域において、カイラルスメクチ
ックC相(SmC” )またはH相(SmH” )を有
し、この状態において、加えられる電界に応答して第1
の光学的安定状態と第2の光学的安定状態のいずれかを
取り、且つ電界の印加のないときはその状態を維持する
性質、すなわち双安定性を有し、また電界の変化に対す
る応答も速やかであり、高速ならびに記憶型の表示素子
としての広い利用が期待されている。[Prior Art] A type of display element that uses the refractive index anisotropy of liquid crystal molecules to control transmitted light in combination with a polarizing element is manufactured by C1ark and Lagerwal.
l) (U.S. Pat. No. 4,367,924).
This liquid crystal generally has a chiral smectic C phase (SmC") or H phase (SmH") in a specific temperature range, and in this state, it responds to an applied electric field. 1st in response
It has the property of being in one of the optically stable state and the second optically stable state and maintaining that state when no electric field is applied, that is, it has bistability, and it also responds rapidly to changes in the electric field. Therefore, it is expected to be widely used as a high-speed and memory-type display element.
前述したスメクチック液晶素子には、走査電極と信号電
極とで構成したマトリクス電極が組み込まれ、走査電極
には順次走査信号が印加され、該走査信号と同期して信
号電極には情報信号が印加される。このマルチブレクシ
ング駆動をスメクチック液晶素子に適用する際、走査電
極に走査信号を繰り返し、周期的に印加するリフレッシ
ュ駆動とした時、表示画面でちらつき(画面全体の輝度
が周期的に変化するために生じるちらつき)を発生する
問題点があった。The aforementioned smectic liquid crystal element incorporates a matrix electrode composed of a scanning electrode and a signal electrode, a scanning signal is sequentially applied to the scanning electrode, and an information signal is applied to the signal electrode in synchronization with the scanning signal. Ru. When applying this multiplexing drive to a smectic liquid crystal element, when a refresh drive is used in which a scanning signal is repeatedly applied to the scanning electrodes and periodically applied, flickering occurs on the display screen (because the brightness of the entire screen changes periodically). There was a problem that caused flickering (flickering).
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、前述したような従来の液晶表示素子に
おける問題点を解決した新規な液晶素子を提供すること
にある。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a novel liquid crystal element that solves the problems of conventional liquid crystal display elements as described above.
本発明の別の目的は、高速応答性を有する液晶表示素子
を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display element with high-speed response.
[課題を解決するための手段および作用]本発明のかか
る目的は、強誘電性を有するスメクチック液晶と該スメ
クチック液晶を挟持し且つ互いに対向する透明電極とを
有する液晶表示素子において、少なくとも一方の透明電
極の、少なくとも一方の側面の画素外に、透明電極面に
対して所定の勾配を持つ層を形成することにより達成さ
れ、これによりちらつき、残像およびコントラストなど
の表示品質が改善された液晶表示素子が提供される。[Means and Effects for Solving the Problems] It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display element having a smectic liquid crystal having ferroelectricity and transparent electrodes sandwiching the smectic liquid crystal and facing each other. A liquid crystal display element that is achieved by forming a layer with a predetermined slope with respect to the transparent electrode surface outside the pixel on at least one side of the electrode, thereby improving display quality such as flickering, afterimages, and contrast. is provided.
本発明の液晶素子で用いられる強誘電性を有するスメク
チック液晶としては、カイラルスメクチックC相(S
m C” ) % H相(SmH″)、F相(SmF”
)、I相(Sml” )、J相(SmJ”)、G相(
SmG”)、またはに相(SmK”)の液晶が適してい
る。この強訴電性液晶にツイテは、a″LE JOUR
NAL DE PHYSIQUE LETTER5”3
6 (L −69) 1975. rFerroel
ectricLiquid Crystals J
; “Applied PhysicsLetter
s 36 (11) 1980 rsubmi
cr。The chiral smectic C phase (S
m C”) % H phase (SmH”), F phase (SmF”
), I phase (Sml”), J phase (SmJ”), G phase (
SmG'') or monophase (SmK'') liquid crystals are suitable. Tweet about this strongly charged liquid crystal is a″LE JOUR
NAL DE PHYSIQUE LETTER5”3
6 (L-69) 1975. rFerroel
etricLiquid Crystals J
“Applied Physics Letter
s 36 (11) 1980 rsubmi
cr.
5econd BIstable Electroop
tic 5w1tchin8inLiquid Cry
stals J ; ”固体物理”16(141)1
981r液晶」等に記載されており、本発明ではこれら
に開示された強訪電性液晶を用いることができる。5econd BIstable Electroop
tic 5w1tchin8inLiquid Cry
stals J; “Solid State Physics” 16 (141) 1
981r Liquid Crystal" and the like, and in the present invention, the strong electrostatic liquid crystal disclosed in these documents can be used.
第1図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描イタもノ
テある。21と21′は、I n20..5n02ある
いはITO(Indium−TinOxide)等の薄
膜からなる透明電極で被覆された基板(ガラス板)であ
り、その間に液晶分子層22がガラス面に垂直になるよ
うに配向したSmC” SmH” SmF” S
mI” Sm01等のカイラルスメクチック相の液晶
が封入されている。太線で示した線23が液晶分子を表
わしており、この液晶分子23はその分子に直交した方
向に双極子モーメント(P±)24を有している。基板
21と21′上の電極間に一定の閾値以上の電圧を印加
すると、液晶分子23のらせん構造がほどけ、双極子モ
ーメント(P工)24がすべて電界方向に向くよう、液
晶分子23は配向方向を変えることができる。液晶分子
23は細長い形状を有しており、その長軸方向と短軸方
向で屈折率異方性を示し、したがって、例えばガラス面
の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置けば、電圧印
加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子とな
ることは、容易に理解される。Figure 1 schematically depicts an example of a ferroelectric liquid crystal cell. 21 and 21' are I n20. .. A substrate (glass plate) coated with a transparent electrode made of a thin film of 5n02 or ITO (Indium-TinOxide), between which a liquid crystal molecular layer 22 is oriented perpendicular to the glass surface. S
A chiral smectic phase liquid crystal such as mI" Sm01 is sealed. The thick line 23 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P±) 24 in a direction perpendicular to the molecule. When a voltage higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21 and 21', the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled so that all the dipole moments (P) 24 are oriented in the direction of the electric field. , the liquid crystal molecules 23 can change the orientation direction.The liquid crystal molecules 23 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction. It is easily understood that by placing crossed nicol polarizers, a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of voltage application is obtained.
本発明で好ましく用いられる液晶セルは、その厚さを充
分に薄く(例えば10μm以下)することができる、こ
のように液晶層が薄くなることにしたがい、第2図に示
すように電界を印加していない状態でも液晶分子のらせ
ん構造がほどけ、非らせん構造となり、その双極子モー
メントPまたはP′は上向き(矢印34)または下向き
(矢印34′)のどちらかの状態をとる。このようなセ
ルに、第2図に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる
電界EまたはE′を不図示の電圧印加手段により付与す
ると、双極子モーメントは、電界EまたはE′の電界ベ
クトルに対応して上向き34または下向き34′ と向
きを変え、それに応じて液晶分子は、第1の安定状態3
3かあるいは第2の安定状態33′の何れか一方に配向
する。The liquid crystal cell preferably used in the present invention can be made sufficiently thin (for example, 10 μm or less).As the liquid crystal layer becomes thinner, an electric field is applied as shown in FIG. The helical structure of the liquid crystal molecules is uncoiled even in the non-helical state, and becomes a non-helical structure, and the dipole moment P or P' is either upward (arrow 34) or downward (arrow 34'). When an electric field E or E' with a different polarity above a certain threshold value is applied to such a cell by a voltage applying means (not shown) as shown in FIG. 2, the dipole moment changes to the electric field vector of the electric field E or E'. Correspondingly, the liquid crystal molecules change their orientation upwards 34 or downwards 34', and accordingly the liquid crystal molecules enter the first stable state 3.
3 or the second stable state 33'.
このような強誘電性液晶セルを用いることの利点は、先
にも述べたが2つある。As mentioned earlier, there are two advantages to using such a ferroelectric liquid crystal cell.
その第1は、応答速度が極めて速いことである。第2は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第2の
点を、例えば第2図によってさらに説明すると、電界E
を印加すると液晶分子は第1の安定状態33に配向する
が、この状態は電界を切っても安定である。また、逆向
きの電界E′を印加すると、液晶分子は第2の安定状態
33′に配向してその分子の向きを変えるが、やはり電
界を切ってもこの状態に留っている。また、与える電界
Eが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態に
やはり維持されている。このような応答速度の速さと、
双安定性が有効に実現されるにはセルとしては出来るだ
け薄い方が好ましい。The first is that the response speed is extremely fast. The second is that the alignment of liquid crystal molecules has bistability. To further explain the second point, for example with reference to FIG.
When the voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned in a first stable state 33, and this state remains stable even when the electric field is turned off. When an electric field E' in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented to a second stable state 33' and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is removed. Further, as long as the applied electric field E does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. Such fast response speed and
In order to effectively realize bistability, it is preferable that the cell be as thin as possible.
一般的には0.5μm〜20μm1特に1μm〜5μm
が適している。この種の強誘電性液晶を用いたマトリク
ス電極構造を有する液晶電気光学装置は、例えばクラー
クとラガバルにより米国特許第4367924号公報で
提案されている。Generally 0.5 μm to 20 μm 1 Especially 1 μm to 5 μm
is suitable. A liquid crystal electro-optical device having a matrix electrode structure using this type of ferroelectric liquid crystal has been proposed, for example, by Clark and Ragabal in US Pat. No. 4,367,924.
本発明者らは、強誘電性を有するスメクチック液晶の分
子の配列状態および偏光子検光子の組合わせによる液晶
素子の最適化をさらに検討した結果、液晶分子は常に前
述した如ぎ単純な配列状態をとるとは限らず、基板処理
方法、液晶材料や液晶セルの厚さ等により、異なった形
態の配列状態をとり、画素の側面に書込み時間とともに
減衰したり大きさが変動するドメインが存在する場合が
あり、前記ドメインがちらつき、残像およびコントラス
ト低下の原因となっていることを知るに至りた。The present inventors further investigated the arrangement state of molecules of ferroelectric smectic liquid crystal and the optimization of liquid crystal elements using a combination of polarizer analyzer. However, depending on the substrate processing method, the liquid crystal material, the thickness of the liquid crystal cell, etc., different forms of alignment may occur, and there may be domains on the side of the pixel that attenuate or change in size with writing time. In some cases, it has been found that said domains are responsible for flickering, afterimages and contrast reduction.
そして、画素の側面の画素外に透明電極面に対して勾配
のある層を形成することにより、前記ドメインの発生を
改善でき、ちらつき、残像およびコントラストに関する
改善が可能であることを知見するに至った。Then, they discovered that by forming a layer on the side of the pixel outside the pixel that has a slope with respect to the transparent electrode surface, it is possible to improve the occurrence of the domains, and it is possible to improve flickering, afterimages, and contrast. Ta.
第3図は、本発明の液晶表示素子で用いる基板の態様を
表わす斜視図である。図中、11はガラスやプラスチッ
ク等の基板、12はITO等で形成した透明電極、13
はアルミニウム、クロム、モリブデン等の金属またはそ
の合金で形成した低抵抗接続線、14は一方方向に延長
した段差部を表わし、15はその稜線を表わしている。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a substrate used in the liquid crystal display element of the present invention. In the figure, 11 is a substrate made of glass or plastic, 12 is a transparent electrode made of ITO, etc., and 13 is
14 is a low-resistance connection line formed of a metal such as aluminum, chromium, molybdenum, or an alloy thereof, 14 is a stepped portion extending in one direction, and 15 is a ridgeline thereof.
透明電極12は300人〜5000人、好ましくは50
0人〜2000人の膜厚で設けられており、また低抵抗
接続線13は300人〜5000人、好ましくは500
人〜3000人の膜厚で設けられている。The number of transparent electrodes 12 is 300 to 5000, preferably 50.
The film thickness is 0 to 2000, and the low resistance connection line 13 is provided with a thickness of 300 to 5000, preferably 500.
It is provided with a thickness of 3,000 to 3,000 people.
また、本発明では基板11の上に上下電極間のショート
を防止するための絶、!膜(図示せず)を設け、さらに
この絶縁膜の上に配向膜を設けることができる。この際
、絶縁膜としてはSin。Furthermore, in the present invention, there is no need to prevent short circuits between the upper and lower electrodes on the substrate 11! A film (not shown) can be provided, and an alignment film can be further provided on the insulating film. At this time, the insulating film is made of Sin.
膜、Ti0z膜等を用いることができ、また配向膜とし
てはポリビニルアルコール膜、ポリイミド膜、ポリアミ
ド膜、ポリエステル膜、ポリアミドイミド膜やポリエス
テルイミド膜等を用いることができる。A polyvinyl alcohol film, a polyimide film, a polyamide film, a polyester film, a polyamide-imide film, a polyester-imide film, etc. can be used as the alignment film.
第4図(A)は、第3図に示す基板を2枚用意した態様
を表わしている。この液晶表示素子では、第4図(A)
に示す2枚の基板11aと11bが点AaとAb、並び
に点BaとBbで対向配置されている0図中の矢印Ra
4とRb4はそれぞれの基板に施したラビング処理軸等
の一釉配向処理軸である。2枚の基板11aとllbを
上述の如く対向配置することによって、低抵抗接続線1
3aおよび透明電極12aがそれぞれ低抵抗接続線13
bおよび透明電極12bと交差し、第4図(B)に示す
画素P4を形成することになる。FIG. 4(A) shows an embodiment in which two substrates shown in FIG. 3 are prepared. In this liquid crystal display element, as shown in FIG.
Two substrates 11a and 11b shown in FIG. 0 are arranged facing each other at points Aa and Ab, and points Ba and Bb.
4 and Rb4 are glaze orientation processing axes such as rubbing processing axes applied to each substrate. By arranging the two substrates 11a and llb facing each other as described above, the low resistance connection line 1
3a and the transparent electrode 12a are each connected to a low resistance connection line 13.
b and the transparent electrode 12b, forming a pixel P4 shown in FIG. 4(B).
第4図(B)に示す画素P4では、−軸配向処理軸Ra
4が、画素P4内に存在する線状突起体に相当する低抵
抗接続線13aに対して垂直方向に設定されているとと
もに、その向きが低抵抗接続線13aに向いている。In the pixel P4 shown in FIG. 4(B), the -axis alignment processing axis Ra
4 is set in a direction perpendicular to the low resistance connection line 13a corresponding to the linear protrusion existing in the pixel P4, and is oriented toward the low resistance connection line 13a.
かかる第4図(A)および(B)に示す画素P4を形成
した液晶素子では、対をなすヘアピン欠陥部14とライ
トニング欠陥部15が複数形成され、それぞれ対をなす
ヘアピン欠陥部14とライトニング欠陥部15が、規則
的に、−軸配向処理軸Ra4に対して平行に発生し、し
かもヘアピン欠陥部14とライトニング欠陥部15のう
ちライトニング欠陥部15がヘアピン欠陥部14より線
状突起体に相当する低抵抗接続線13aに近く発生して
いる。In the liquid crystal element in which the pixel P4 shown in FIGS. 4(A) and 4(B) is formed, a plurality of pairs of hairpin defects 14 and lightning defects 15 are formed, and a plurality of pairs of hairpin defects 14 and lightning defects are formed. The portions 15 are regularly generated parallel to the -axis alignment processing axis Ra4, and among the hairpin defect portions 14 and the lightning defect portions 15, the lightning defect portions 15 are more equivalent to linear protrusions than the hairpin defect portions 14. This occurs near the low resistance connection line 13a.
前述のヘアピン欠陥部14とライトニング欠陥部15と
は対をなして発生し、セル内に散布したビーズスペーサ
またはファイバースペーサが原因となって発生する。し
たがって、この対をなすヘアピン欠陥部14とライトニ
ング欠陥部15の発生個数は、ビーズスペーサやファイ
バースペーサの散布個数と相関がある。また、ビーズス
ペーサやファイバースペーサが存在していない場合であ
っても、セルを指でかるく押圧することによっても発生
する。The aforementioned hairpin defect portion 14 and lightning defect portion 15 occur in pairs, and are caused by bead spacers or fiber spacers dispersed within the cell. Therefore, the number of hairpin defect portions 14 and lightning defect portions 15 that form a pair is correlated with the number of bead spacers and fiber spacers dispersed. In addition, even if there is no bead spacer or fiber spacer, it can also be caused by lightly pressing the cell with a finger.
第7図(A)〜(C)はヘアピン欠陥とライトニング欠
陥の態様を模式的にスケッチした図である。第7図(A
)はビーズスペーサが原因となって発生したヘアピン欠
陥71とライトニング欠陥72を表わしている。第7図
(B)は、第7図(A)に示す欠陥状態をもつセルに指
でかるく押圧することによって、さらに欠陥を生長させ
た欠陥状態を示し、第7図(C)はその欠陥状態をさら
に生長させた態様を明らかにしている。FIGS. 7(A) to 7(C) are diagrams schematically sketching aspects of hairpin defects and lightning defects. Figure 7 (A
) represents a hairpin defect 71 and a lightning defect 72 caused by the bead spacer. FIG. 7(B) shows a defective state in which the defect is further grown by gently pressing the cell with the defective state shown in FIG. 7(A) with a finger, and FIG. 7(C) shows the defective state. This reveals how the situation has grown even further.
第7図(A)〜(C)で明らかにした様に、■ヘアピン
欠陥71とライトニング欠陥72とは対をなして発生し
、周囲のドメイン(カイラルスメクチックC2ドメイン
74)と光学状態(例えば透過率)が一般に相違し、顕
微鏡で判別することができ、■ヘアピン欠陥71の線幅
W1はライトニング欠陥72の線幅W2に比較して大き
く、一般にヘアピン欠陥71の線幅W、は2〜10μm
程度で、ライトニング欠陥72の線幅W、は2μm以下
で、■ヘアピン欠陥71およびライトニング欠陥72で
囲まれたドメイン73と周囲のドメイン74とは異なっ
た配向状態のカイラルスメクチックC相を形成し、それ
ぞれのドメインをカイラルスメクチックCI ドメイン
73およびカイラルスメクチックC,ドメインとして定
義することができ、これらの2つの異なるドメインは一
般に異なった光学状態(透過率)を示し、顕微鏡で判別
することができる。As clarified in FIGS. 7(A) to (C), the hairpin defect 71 and the lightning defect 72 are generated in pairs, and the surrounding domain (chiral smectic C2 domain 74) and optical state (for example, transparent (2) The line width W1 of the hairpin defect 71 is larger than the line width W2 of the lightning defect 72, and the line width W of the hairpin defect 71 is generally 2 to 10 μm.
The line width W of the lightning defect 72 is 2 μm or less, and a chiral smectic C phase is formed in which the domain 73 surrounded by the hairpin defect 71 and the lightning defect 72 has an orientation different from that of the surrounding domain 74; The respective domains can be defined as chiral smectic CI domain 73 and chiral smectic C, domain, and these two different domains generally exhibit different optical states (transmittance) and can be distinguished microscopically.
また、上述のヘアピン欠陥とライトニング欠陥は、昭和
62年10月液晶討論会予稿集P、114〜115
r顕微分光法による5SFLC状態の構造に関する考案
」で明らかにされている。In addition, the above-mentioned hairpin defect and lightning defect are discussed in Proceedings of the October 1988 LCD Symposium, P, 114-115.
``Decision regarding the structure of 5SFLC state by r microspectroscopy''.
本発明者らは、かかる第4図(A)および(B)に示す
画素P4を形成した液晶素子に対して、第5図に示すマ
ルチブレクシング方式による書込みをフレーム周波数1
0Hzで行ったところ、画素が暗状態(黒表示状態)の
時に周期的に画面の輝度が変化するちらつきが見られる
ことを知見した。また、上述の液晶素子をマルチプレク
シレグ駆動下で顕微鏡観察を行ったところ、閾値電圧1
±Vthlを越えた電圧1±v、1を印加し画素P4を
暗状態(黒表示状態)としたときは低抵抗接続線13a
のない側Aの領域に反転部16(書込み時間とともに減
少または大きさが変動するドメイン)がフレーム周期毎
に形成されており、かかる反転部16の発生が上述のち
らつきに原因していることが判明した。尚、第5図は画
素P4に印加される電圧の波形を時系列で示したもので
ある。The present inventors performed writing using the multiplexing method shown in FIG. 5 at a frame frequency of 1 to the liquid crystal element forming the pixel P4 shown in FIGS.
When the test was performed at 0 Hz, it was found that flickering, which is a periodic change in screen brightness, was observed when the pixels were in a dark state (black display state). In addition, when the above-mentioned liquid crystal element was observed under a microscope under multiplex leg drive, it was found that the threshold voltage 1
When a voltage of 1±V, 1 exceeding ±Vthl is applied to make the pixel P4 in a dark state (black display state), the low resistance connection line 13a
In the area on the side A where there is no inversion part 16 (domain that decreases or changes in size with writing time) is formed every frame period, and the occurrence of such an inversion part 16 is believed to be the cause of the above-mentioned flickering. found. Note that FIG. 5 shows the waveform of the voltage applied to the pixel P4 in time series.
また、画素P4が明状態(白表示状態)のときにはヘア
ピン欠陥の側面に反転部17(書込み時間とともに減少
または大きさが変動するドメイン)がフレーム周期毎に
形成されているが、前述のちらつきは見られなかった。Furthermore, when the pixel P4 is in a bright state (white display state), an inverted portion 17 (a domain that decreases or changes in size with writing time) is formed on the side surface of the hairpin defect every frame period, but the flickering described above I couldn't see it.
第4図は、倍率200倍の顕微鏡写真をスケッチしたも
のである0本発明で用いるカイラルスメクチック液晶と
しては、各種のものを用いることができる0例えば米国
特許第4561726号公報、米国特許第461460
9号公報、米国特許第4589996号公報、米国特許
第4596867号公報、米国特許第4613209号
公報、米国特許第4615586号公報等に記載された
カイラルスメクチック液晶を用いることができる。FIG. 4 is a sketch of a micrograph at 200x magnification. Various types of chiral smectic liquid crystals can be used in the present invention. For example, U.S. Pat. No. 4,561,726, U.S. Pat. No. 4,614,600
Chiral smectic liquid crystals described in US Pat. No. 9, US Pat. No. 4,589,996, US Pat. No. 4,596,867, US Pat. No. 4,613,209, US Pat. No. 4,615,586, etc. can be used.
[実施例] 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.
第6図(A)と(B)は本発明の液晶表示素子の一実施
例を示している。第6図(A)は本発明の液晶素子の平
面図で、第6図(B)はそのA−A’断面図である。FIGS. 6(A) and 6(B) show an embodiment of the liquid crystal display element of the present invention. FIG. 6(A) is a plan view of the liquid crystal element of the present invention, and FIG. 6(B) is a cross-sectional view taken along the line AA'.
第6図で示すセル構造体600は、ガラス板またはプラ
スチック板等からなる一対の基板601と601′をス
ペーサ604で所定の間隔に保持し、この一対の基板を
シーリングするために接着剤606で接着したセル構造
を有しており、さらに基板601の上には複数の透明電
極602からなる電極群(例えば、マトリクス電極構造
のうちの走査電圧印加用電極群)が例えば帯状パターン
等の所定のパターンで形成されている。基板601′の
上には前述の透明電極602と交差させた複数の透明電
極602′からなる電極群(例えばマトリクス電極構造
のうちの信号電圧印加用電極群)が形成されている。透
明電極602.602′には、それぞれ低抵抗接続線6
10.610′が設けられている。In the cell structure 600 shown in FIG. 6, a pair of substrates 601 and 601' made of glass plates, plastic plates, etc. are held at a predetermined distance by a spacer 604, and an adhesive 606 is used to seal the pair of substrates. It has a bonded cell structure, and furthermore, on the substrate 601, an electrode group (for example, a scanning voltage application electrode group of a matrix electrode structure) consisting of a plurality of transparent electrodes 602 is arranged in a predetermined pattern such as a strip pattern. formed of a pattern. On the substrate 601', an electrode group (for example, a signal voltage application electrode group of the matrix electrode structure) is formed, which is made up of a plurality of transparent electrodes 602' intersecting with the transparent electrode 602 described above. The transparent electrodes 602 and 602' each have a low resistance connecting wire 6.
10.610' is provided.
このような透明電極602′を設けた基板601′には
、例えば、−酸化硅素、二酸化硅素、酸化アルミニウム
、ジルコニア、フッ化マグネシウム、酸化セリウム、フ
ッ化セリウム、シリコン窒化物、シリコン炭化物、ホウ
素窒化物等の無機絶縁物質やポリビニルアルコール、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポ
リパラキシレリン、ポリエステル、ポリカーボネート、
ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、
ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、エリア
樹脂やアクリル樹脂等の有機絶縁物質を用いて被膜形成
した配向膜605を設けることができる。The substrate 601' provided with such a transparent electrode 602' may contain, for example, silicon oxide, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconia, magnesium fluoride, cerium oxide, cerium fluoride, silicon nitride, silicon carbide, boron nitride. Inorganic insulating materials such as objects, polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyesterimide, polyparaxylerin, polyester, polycarbonate,
polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyamide,
The alignment film 605 may be formed by forming a film using an organic insulating material such as polystyrene, cellulose resin, melamine resin, area resin, or acrylic resin.
この配向膜605は、前述の如き無機絶縁物質または有
機絶縁物質を被膜形成した後に、その表面をビロードや
、布や紙で一方向に摺擦(ラビング)することによって
得られる。The alignment film 605 is obtained by forming a film of an inorganic insulating material or an organic insulating material as described above, and then rubbing the surface in one direction with velvet, cloth, or paper.
本発明の別の好ましい具体例では、SiOや5i02等
の無機絶縁物質を基板601′の上に斜め蒸着法によっ
て被膜形成することによって、配向膜605を得ること
ができる。In another preferred embodiment of the present invention, alignment film 605 can be obtained by depositing an inorganic insulating material such as SiO or 5i02 on substrate 601' by oblique vapor deposition.
また、別の具体例ではガラスまたはプラスチックからな
る基板601′の表面あるいは基板601′の上に前述
した無機絶縁物質や有機絶縁物質を被膜形成した後に、
該被膜の表面を斜方エツチング法によりエツチングする
ことにより、その表面に配向制御効果を付与することが
できる。In another specific example, after forming a film of the above-mentioned inorganic insulating material or organic insulating material on the surface of the substrate 601' made of glass or plastic or on the substrate 601',
By etching the surface of the film by an oblique etching method, an orientation control effect can be imparted to the surface.
前述の配向膜605は、同時に絶縁膜としても機能させ
ることが好ましく、このためにこの配向膜605の膜厚
は一般に100人〜1μm、好ましくは500人〜50
00人の範囲に設定することができる。この絶縁膜は、
液晶層603に微量に含有される不純物等のために生ず
る電流の発生を防止できる利点をも有しており、したが
って、動作を繰り返し行っても液晶化合物を劣化させる
ことがない。The above-mentioned alignment film 605 preferably functions as an insulating film at the same time, and for this reason, the thickness of the alignment film 605 is generally 100 to 1 μm, preferably 500 to 50 μm.
It can be set to a range of 00 people. This insulating film is
It also has the advantage of being able to prevent the generation of current caused by impurities etc. contained in a small amount in the liquid crystal layer 603, so that even if the operation is repeated, the liquid crystal compound will not deteriorate.
また、本発明の液晶素子では前述の配向膜605と同様
のものをもう一方の基板601に設けることができる。Further, in the liquid crystal element of the present invention, a film similar to the above-described alignment film 605 can be provided on the other substrate 601.
このセル構造体600は、複数の分子で組織した層を隣
接して複数形成したカイラルスメクチック液晶603を
有しており、該カイラルスメクチック液晶603の膜厚
がバルク状態下で固有するらせん構造の形成を抑制する
のに十分に薄く設定されている。この点については、米
国特許第4367924号公報に詳述されている。This cell structure 600 has a chiral smectic liquid crystal 603 in which a plurality of layers organized by a plurality of molecules are formed adjacently, and the film thickness of the chiral smectic liquid crystal 603 forms a unique helical structure in a bulk state. set thin enough to suppress This point is detailed in US Pat. No. 4,367,924.
このようなセル構造体600は、基板601と601′
の両側にはクロスニコル状態またはパラレルニコル状態
とした偏光子607と608がそれぞれ配置されて、電
極602と602′の間に電圧を印加した時に光学変調
を生じることになる。Such a cell structure 600 includes substrates 601 and 601'.
Polarizers 607 and 608 in a crossed Nicol state or a parallel Nicol state are arranged on both sides of the electrode, respectively, and optical modulation occurs when a voltage is applied between the electrodes 602 and 602'.
因1粗上
2枚の1.1mm厚のガラス板を用意し、それぞれのガ
ラス板上にITOのストライブ状電極を形成した。この
基板にモリブデンで形成したメタル配線を第3図の低抵
抗接続線13のようにITO電極と画素間にまたがって
、1000人の厚みで形成した。さらに上下電極のショ
ート防止層としてSin、をス、バッタ法により500
人形成した。Factor 1: Two 1.1 mm thick glass plates were prepared, and striped ITO electrodes were formed on each glass plate. A metal wiring made of molybdenum was formed on this substrate to a thickness of 1000 mm, spanning between the ITO electrode and the pixel, like the low resistance connection line 13 in FIG. Furthermore, as a short-circuit prevention layer for the upper and lower electrodes, a film of 500% of Sin was coated using the batter method.
Formed a person.
その上にアミノシラン0,1%IPA(イソプロピルア
ルコール)溶液を回転数2000rpmのスピンナーで
15秒間塗布し、150℃で焼成後、ポリイミド形成液
5P510(東し社製)2%溶液(NMP : nブチ
ルセロソルブ=2:1)を回転数300Orpmのスピ
ンナーで30秒間塗布した。成膜後、約1時間300℃
の加熱焼成処理を施してポリイミド配向膜を形成した。A 0.1% aminosilane IPA (isopropyl alcohol) solution was applied thereon for 15 seconds using a spinner with a rotation speed of 2000 rpm, and after baking at 150°C, a 2% solution of polyimide forming liquid 5P510 (manufactured by Toshi Co., Ltd.) (NMP: n-butyl cellosolve) was applied. =2:1) was applied for 30 seconds using a spinner with a rotation speed of 300 rpm. After film formation, 300℃ for about 1 hour
A polyimide alignment film was formed by performing a heating and baking treatment.
この塗膜の膜厚は200人のポリイミド膜であった。The film thickness of this coating was 200 polyimide films.
次に、一方のガラス(第1の基板)に、第4図(A)に
示すRb4の方向に、焼成後のポリイミドの被膜に対し
てラビング処理を施した。他方のガラス板(第2の基板
)には、第4図(A)に示すRa4の方向に、焼成後の
ポリイミド膜に対してラビング処理を施した。Next, on one glass (first substrate), a rubbing treatment was applied to the fired polyimide film in the direction of Rb4 shown in FIG. 4(A). On the other glass plate (second substrate), the fired polyimide film was subjected to rubbing treatment in the direction of Ra4 shown in FIG. 4(A).
しかる後、平均粒径約1.5μmのアルミナビーズを一
方のガラス板上に散布した後、それぞれのラビング処理
軸およびその方向が第4図(A)および(B)のような
平行ラビングになるように一方と他方ガラス板をはり合
わせてセルを作成した。After that, after scattering alumina beads with an average particle size of about 1.5 μm on one glass plate, each rubbing axis and its direction become parallel rubbing as shown in Fig. 4 (A) and (B). A cell was created by gluing one glass plate and the other glass plate together.
このセルのセル厚をベレック位相板(位相差による測定
)によりて測定したところ、約1.5μmであった。こ
のセル内にチッソ■社製の「C5−1014J (商
品名)を等労相下で真空注入してから、等労相から0.
5℃/hで60℃まで徐冷することにより配向させるこ
とができた。以後の実験は25℃で行った。The cell thickness of this cell was measured using a Berek phase plate (measurement based on phase difference) and was found to be approximately 1.5 μm. Into this cell, "C5-1014J (product name)" manufactured by Chisso Corporation was injected under vacuum injected by Toro Minister, and then 0.
Orientation could be achieved by slow cooling to 60°C at a rate of 5°C/h. Subsequent experiments were conducted at 25°C.
尚、前述したrCS−1014Jの相変化は、下記のと
おりであった。In addition, the phase change of rCS-1014J mentioned above was as follows.
一21t 54.4℃ 69.1 ℃ 8
0.5℃Cry、−*SmC’ →Sm^
−+Ch →ls。-21t 54.4℃ 69.1℃ 8
0.5℃Cry, -*SmC' →Sm^
-+Ch →ls.
ただし、SmAはスメクチックA相、chはコレステリ
ック相、Isoは等労相を示す。However, SmA indicates smectic A phase, ch indicates cholesteric phase, and Iso indicates isotonic phase.
直交ニコル下でこのセルを観察すると、−様で欠陥のな
い非らせん構造のカイラルスメクチックC相を形成した
モノドメインが得られていた。When this cell was observed under crossed nicols, monodomains were obtained that formed a chiral smectic C phase with a -like, defect-free, non-helical structure.
また、この液晶素子を60℃に保温し、SmAの配向状
態にし、直交クロスニフルにした偏光顕微鏡観察下、S
mAの状態で液晶分子が層に直角方向に並ぶことを利用
して層の方向を測定した。In addition, this liquid crystal element was kept at 60°C, brought into an SmA orientation state, and observed under a polarizing microscope using an orthogonal crossed nifle.
The direction of the layer was measured using the fact that liquid crystal molecules are aligned perpendicularly to the layer under mA conditions.
その結果、ラビング方向に直角であることが確認された
。As a result, it was confirmed that the rubbing direction was perpendicular to the rubbing direction.
この液晶素子を第5図に示す駆動方式を用いてマルチプ
レクシング駆動した。This liquid crystal element was multiplexed driven using the driving method shown in FIG.
1フレームで明状態と暗状態が書込める方式であり、書
込みパルス幅ΔTに対して1ライン走査期間3Δ丁を必
要とする3Δ丁駆動方式である。This is a method in which a bright state and a dark state can be written in one frame, and it is a 3.DELTA.th driving method that requires a one line scanning period of 3.DELTA.ths for a writing pulse width .DELTA.T.
第5図(A)はn番目の走査線Snに印加される走査信
号、第5図(B)はある情報線■に印加される情報信号
で、白→白→白→白→黒→白→白→白の情報信号である
。第5図(C)は走査線Snと情報線Iとの交差部に印
加される合成波形である。FIG. 5(A) shows the scanning signal applied to the n-th scanning line Sn, and FIG. 5(B) shows the information signal applied to a certain information line ■: white → white → white → white → black → white. →White→White information signal. FIG. 5(C) shows a composite waveform applied to the intersection of the scanning line Sn and the information line I.
上述の第4図(A)および(B)に示す画素P4を形成
した液晶素子に対して、第5図に示すマルチブレクシン
グ方式による書込みをフレーム周波数10)1zで行フ
たところ、画素が暗状態(黒表示状態)の時に周期的に
画面の輝度が変化するちらつきが見られた。また、上述
の液晶素子をマルチブレクシフグ駆動下で顕微鏡観察を
行ったところ、閾値電圧1±V th lを越えた電圧
1±vatを印加し画素P4を暗状態(黒表示状態)と
したときは、低抵抗接続線13aのない側Aの領域に反
転部16(書込み時間とともに減少または大ぎさが変動
するドメイン)がフレーム周期毎に形成されており、か
かる反転部16の発生が上述のちらつきに原因している
ことが判明した。尚、第5図は画素P4に印加される電
圧の波形を時系列で示したものである。When writing was performed using the multiplexing method shown in FIG. 5 at a frame frequency of 10) 1z on the liquid crystal element in which the pixel P4 shown in FIGS. 4(A) and (B) described above was formed, the pixel In the dark state (black display state), flickering was observed in which the brightness of the screen periodically changed. In addition, when the above-mentioned liquid crystal element was observed under a microscope while being driven by a multiplex puffer, it was found that a voltage of 1±vat exceeding the threshold voltage of 1±V th l was applied to bring pixel P4 into a dark state (black display state). In this case, an inversion part 16 (a domain whose magnitude decreases or changes with writing time) is formed in the region of side A where there is no low resistance connection line 13a every frame period, and the occurrence of such an inversion part 16 is caused by the above-mentioned problem. It turned out that it was caused by flickering. Note that FIG. 5 shows the waveform of the voltage applied to the pixel P4 in time series.
また、画素P4が明状態(白表示状態)のと診にはヘア
ピン欠陥の側面に反転部17(書込み時間とともに減少
または大きさが変動するドメイン)がフレーム周期毎に
形成されているが、前述のちらつきは見られなかった。Furthermore, when the pixel P4 is in a bright state (white display state), an inverted portion 17 (a domain that decreases or changes in size with writing time) is formed on the side surface of the hairpin defect every frame period. No flickering was observed.
そこで、第3図において、透明電極の低抵抗接続線のな
い側の側面にSin、を積層・エツチングすることによ
り、透明電極面に対して勾配を持つ層を形成した。第8
図(A)は、勾配を持つ層16が形成された基板を示す
。このとき、基板の断面をSEMにより観察したところ
、透明電極に対して勾配を持つ層16の透明電極面を基
準にしたときの勾配θは約30°であった。Therefore, in FIG. 3, a layer having a slope with respect to the surface of the transparent electrode was formed by laminating and etching Sin on the side surface of the transparent electrode on the side where the low resistance connection line was not provided. 8th
Figure (A) shows a substrate on which a graded layer 16 has been formed. At this time, when the cross section of the substrate was observed by SEM, it was found that the slope θ of the layer 16 having a slope with respect to the transparent electrode was about 30° when the transparent electrode surface was used as a reference.
前述と同様に第4図(A)および第8図(A)に示す画
素P4を形成した液晶素子に対して、第5図に示すマル
チブレクシング方式による書込みをフレーム周波数10
Hzで行ったところ、画素が暗状態(黒表示状態)のと
き、周期的に画面の輝度が変化するちらつきは見られな
かった。上述の液晶素子をマルチプレクシフグ駆動下で
顕微鏡観察を行った状態を第8図(C)に示す。閾値電
圧1±V th Iを越えた電圧1±valを印加し画
素P4を暗状態(黒表示状態)としたときは、低抵抗接
続線13aのない側Aの領域に反転部16(書込み時間
とともに減少または大きさが変動するドメイン)は発生
していない。そのため、ちらつきがないことが判明した
。尚、第5図は画素P4に印加される電圧の波形を時系
列で示したものである。Similarly to the above, writing is performed using the multiplexing method shown in FIG. 5 at a frame frequency of 10 on the liquid crystal element in which the pixel P4 shown in FIGS. 4(A) and 8(A) is formed.
When conducted at Hz, no flickering, which is caused by periodic changes in screen brightness, was observed when the pixels were in a dark state (black display state). FIG. 8(C) shows a state in which the above-mentioned liquid crystal element was observed under a microscope while being driven by a multiplex puffer. When a voltage 1±val exceeding the threshold voltage 1±V th I is applied to bring the pixel P4 into a dark state (black display state), the inversion portion 16 (writing time (domains that decrease or vary in size) have not occurred. Therefore, it was found that there was no flickering. Note that FIG. 5 shows the waveform of the voltage applied to the pixel P4 in time series.
また、画素P4が明状態(白表示状態)のときにはヘア
ピン欠陥の側面に反転部17(書込み時間とともに減少
または大きさが変動するドメイン)がフレーム周期毎に
形成されているが、ちらつきは見られなかった。Furthermore, when pixel P4 is in a bright state (white display state), an inverted portion 17 (a domain that decreases or changes in size with writing time) is formed on the side surface of the hairpin defect every frame period, but no flickering is observed. There wasn't.
以上より、第8図に示すように、画素の側面に透明電極
面に対して勾配のある層を形成することにより、マルチ
ブレクシフグ駆動下でちらつきが抑えられる。即ち、書
込み時間とともに減衰または大きざが変動するドメイン
の発生を防止することができ、ちらつきが著しく改善で
きた。From the above, as shown in FIG. 8, by forming a layer on the side surface of the pixel that has a slope with respect to the transparent electrode surface, flickering can be suppressed under multi-bleaching puffer drive. That is, it was possible to prevent the occurrence of domains whose attenuation or size fluctuates with writing time, and flickering was significantly improved.
また、前記勾配層のある場合とない場合とで、残像時間
とコントラスト比を比較すると次の第1表のようになっ
た。Furthermore, when the afterimage time and contrast ratio were compared with and without the gradient layer, the results are shown in Table 1 below.
即ち本発明により、ちらつき、残像時間およびコントラ
スト比を著しく改善できた。That is, according to the present invention, flickering, afterimage time, and contrast ratio can be significantly improved.
また、Sin、のエツチングレートを調整して透明電極
に対して勾配を持つ層16の勾配θを45°、60°、
900と変化させたところ、θ=30゛を超えると、画
素の低抵抗接続1ja 13 aのない側Aの領域に反
転部が形成されてくることが分かった。In addition, by adjusting the etching rate of Sin, the slope θ of the layer 16 having a slope with respect to the transparent electrode is set to 45°, 60°,
900, it was found that when θ=30° was exceeded, an inversion portion was formed in the region of the side A of the pixel where there is no low resistance connection 1ja 13 a.
以上のことから、透明電極の対して勾配を持つ層の勾配
θは30’以下が適切であることが分かる。From the above, it can be seen that the slope θ of the layer having a slope with respect to the transparent electrode is preferably 30' or less.
衷】灯吐ス
ラビング処理方向を第9図(A)のように向けたほかは
、実施例1と全く同様の方法で、液晶セルを作成し、実
施例1と同様のテストを行った。A liquid crystal cell was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the direction of the lamp slabbing treatment was oriented as shown in FIG. 9(A), and the same tests as in Example 1 were conducted.
このとぎ、第9図(B)に示すように、駆動時に低抵抗
接続線13aのある側Bから画素書込み方向とは逆方向
の逆反転ドメイン(反転部16)が発生した。At this point, as shown in FIG. 9(B), during driving, a reverse inversion domain (inversion portion 16) in the opposite direction to the pixel writing direction was generated from the side B where the low resistance connection line 13a is located.
また、画素内の配向状態の観察をすると、第9図(B)
に示すように、アルミナビーズが原因となって発生する
ヘアピン欠陥とライトニング欠陥が存在し、ライトニン
グ欠陥の側面に画素の書込み方向とは逆方向の逆反転ド
メイン(反転部17)が発生し、ちらつきが見えた。Furthermore, when observing the orientation state within the pixel, Fig. 9(B)
As shown in , there are hairpin defects and lightning defects caused by alumina beads, and a reverse inversion domain (inversion part 17) in the opposite direction to the pixel writing direction occurs on the side of the lightning defect, causing flickering. I could see it.
そこで、低抵抗接続線(AnやMO等の金属薄膜を使用
するため配線部は光を透過せず画素とはならない)のエ
ツチングレートを調整して、第10図に示すように低抵
抗接続線の透明電極側の側面に勾配を形成した。Therefore, by adjusting the etching rate of the low-resistance connection line (the wiring part does not transmit light and does not become a pixel because a metal thin film such as An or MO is used), the low-resistance connection line was created as shown in Figure 10. A gradient was formed on the side surface of the transparent electrode.
この場合も実施例1と全く同じ効果が得られた。即ち、
第10図(C)に示すように低抵抗接続線13aのある
側Bからは逆反転ドメインは発生せず、ちらつき、残像
およびコントラストが改善できた。In this case as well, exactly the same effect as in Example 1 was obtained. That is,
As shown in FIG. 10(C), no reverse inversion domain was generated from side B where the low resistance connection line 13a is located, and flickering, afterimage, and contrast were improved.
五亙■ユ
上記実施例1および2で、透明電極の側面に形成した透
明電極面に対して勾配のある層は、必ずしもエツチング
面が平坦ではなく、第11図(A)〜(H)に示す種々
の形状のものもあったが、いずれも実施例1と全く同じ
効果が得られた。In Examples 1 and 2 above, the etched surface of the layer formed on the side surface of the transparent electrode that is sloped with respect to the transparent electrode surface is not necessarily flat, and as shown in FIGS. There were various shapes as shown, but all of them had exactly the same effect as Example 1.
医、LL辷二且
配向膜および液晶材料として次の第2表のものを用いた
ほかは、実施例1と同様のセルを作成し、テストを行っ
たところ、実施例1と同様の結果であった。A cell similar to that in Example 1 was prepared and tested, except that the materials listed in Table 2 below were used as the LL axis alignment film and liquid crystal material, and the results were the same as in Example 1. there were.
第2表
表中、rsElooJ、rsE4110JおよびrLP
64Jはそれぞれポリイミド膜形成用樹脂液である。In Table 2, rsElooJ, rsE4110J and rLP
64J is a resin liquid for forming a polyimide film.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも一方
の透明電極の少なくとも一方の側面の画素外に透明電極
面に対して所定の勾配を有する層を形成することとして
いるので、画面全体のちらつき、残像およびコントラス
トなどに関する表示品質が改善され、高速応答性を有す
る液晶表示素子が提供される。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a layer having a predetermined slope with respect to the transparent electrode surface is formed outside the pixel on at least one side of at least one transparent electrode. This provides a liquid crystal display element with improved display quality in terms of flicker, afterimage, contrast, etc. of the entire screen, and which has high-speed response.
第1図、第2図および第3図は、本発明で用いた基板の
斜視図、
第4図(A)は、本発明で用いた一対の基板の平面図、
第4図CB)は、第4図(A)の画素の平面図、
第5図(A)〜(C)は、本実施例で用いた駆動電圧の
波形図、
第6図(A)は、本発明で用いたセルの平面図、
第6図CB)は、第6図(A)のA−A’断面図、
第7図(A)〜(C)は、ヘアピン欠陥とライトニング
欠陥を模式的にスケッチした説明図、第8図(A)は、
本発明の一実施例に係る液晶表示素子の基板の斜視図、
第8図(B)は、第8図(A)の基板の断面図、
第8図(C)は、第8図(A)の基板を用いた液晶表示
素子の画素の平面図、
第9図(A)は、本発明の他の実施例で用いた別の一対
の基板の平面図、
第9図(B)は、第9図(A)の画素の平面図、
第10図(A)は、本発明の他の実施例に係る液晶表示
素子の基板の斜視図、
第10図(B)は、第10図(A)の基板の断面図、
第10図(C)は、第10図(A)の基板を用いた液晶
表示素子の画素の平面図、
第11図は、本発明の他の実施例で用いた基板の断面図
である。
θ:勾配。1, 2, and 3 are perspective views of the substrates used in the present invention, FIG. 4(A) is a plan view of a pair of substrates used in the present invention, and FIG. 4CB) is a Figure 4 (A) is a plan view of the pixel, Figures 5 (A) to (C) are waveform diagrams of the driving voltage used in this example, and Figure 6 (A) is the cell used in the present invention. Fig. 6 (CB) is a cross-sectional view taken along line AA' in Fig. 6 (A), and Fig. 7 (A) to (C) are explanatory diagrams schematically sketching hairpin defects and lightning defects. , FIG. 8(A) is
FIG. 8(B) is a sectional view of the substrate of FIG. 8(A); FIG. 8(C) is a perspective view of a substrate of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention; 9(A) is a plan view of another pair of substrates used in another embodiment of the present invention; FIG. 9(B) is a plan view of a pixel of a liquid crystal display element using the substrate of FIG. 9(A) is a plan view of a pixel, FIG. 10(A) is a perspective view of a substrate of a liquid crystal display element according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10(B) is a plan view of a pixel in FIG. 10(A). 10(C) is a plan view of a pixel of a liquid crystal display element using the substrate of FIG. 10(A), and FIG. 11 is a cross-sectional view of the substrate of FIG. FIG. θ: slope.
Claims (2)
チック液晶を挟持し且つ互いに対向する透明電極とを有
する液晶素子において、 少なくとも一方の上記透明電極の、少なくとも一方の側
面の画素外に形成された、透明電極面に対して所定の勾
配を持つ層を具備することを特徴とする液晶素子。(1) In a liquid crystal element having a smectic liquid crystal having ferroelectricity and transparent electrodes sandwiching the smectic liquid crystal and facing each other, at least one of the transparent electrodes is formed outside the pixel on at least one side of the transparent electrode. A liquid crystal element comprising a layer having a predetermined gradient with respect to a transparent electrode surface.
30゜以下の勾配であることを特徴とする請求項1に記
載の液晶素子。(2) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the predetermined slope is a slope of 30 degrees or less with respect to the transparent electrode surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31073089A JPH03172822A (en) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Liquid crystal element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31073089A JPH03172822A (en) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Liquid crystal element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03172822A true JPH03172822A (en) | 1991-07-26 |
Family
ID=18008790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31073089A Pending JPH03172822A (en) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Liquid crystal element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03172822A (en) |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP31073089A patent/JPH03172822A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR940005123B1 (en) | Liquid crystal display device using liquid crystal device | |
JPH0478971B2 (en) | ||
JPH07152017A (en) | Driving method of liquid crystal element and its liquid crystal element | |
JP2612503B2 (en) | Liquid crystal element | |
JP2814157B2 (en) | Chiral smectic liquid crystal device | |
JPH0618887A (en) | Liquid crystal electrooptical device | |
JP3371342B2 (en) | Driving method of liquid crystal element | |
JP2704814B2 (en) | Liquid crystal element | |
JPH03172822A (en) | Liquid crystal element | |
JPH03172821A (en) | Liquid crystal element | |
JP2794358B2 (en) | Liquid crystal element | |
JP2614347B2 (en) | Liquid crystal element and liquid crystal display | |
JP3083016B2 (en) | Liquid crystal alignment treatment method and liquid crystal element manufacturing method | |
JP2880807B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP3258919B2 (en) | Liquid crystal element and manufacturing method thereof | |
JP3304341B2 (en) | Liquid crystal element | |
JP2784699B2 (en) | Liquid crystal element | |
JP2612504B2 (en) | Liquid crystal device | |
JP2582309B2 (en) | Liquid crystal element | |
JPH03100520A (en) | Ferroelectric liquid crystal element | |
JP2769920B2 (en) | Liquid crystal element, liquid crystal display element, liquid crystal display device, and recording device | |
JPH05216037A (en) | Liquid crystal element | |
JP3062978B2 (en) | Ferroelectric liquid crystal device | |
JPH03215831A (en) | Liquid crystal display element | |
US20040131798A1 (en) | Liquid crystal display device and method of producing the same |